南海浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪90 m水深混合氣潛水作業(yè)實(shí)踐

吳志偉 邱大慶 陳隆盛

(1.中海石油(中國(guó))有限公司深圳分公司; 2.上海交通大學(xué))

南海的海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪一般采用可轉(zhuǎn)塔單點(diǎn)系泊方式將油輪固定在生產(chǎn)油田附近,油輪船體可隨水流或風(fēng)向自動(dòng)以單點(diǎn)為中心而調(diào)整自身方向,以最大限度地減少船體或單點(diǎn)受力。由于南海海域每年5—9月臺(tái)風(fēng)較多,承受拖曳油輪船體重荷的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)會(huì)因臺(tái)風(fēng)引起的超強(qiáng)沖擊力而產(chǎn)生錨鏈局部損傷(個(gè)別鋼絲破斷)情況,因臺(tái)風(fēng)造成的油輪單點(diǎn)系泊系統(tǒng)失效也時(shí)有發(fā)生,因此單點(diǎn)系泊系統(tǒng)比較薄弱的鋼纜部分的性能可靠性檢驗(yàn)及修復(fù)非常重要。對(duì)于處于水深90 m左右的油輪來(lái)講,由于可支持潛水員潛水的2代動(dòng)力定位船及飽和潛水人員裝備資源緊缺且費(fèi)用高昂,采用何種潛水方式和資源,使此水深情況下的錨鏈檢驗(yàn)和維修工作能夠做到反應(yīng)迅速同時(shí)費(fèi)用低廉,就顯得極為重要。本文主要對(duì)海洋石油115油輪在南海90m水深、不動(dòng)用2代動(dòng)力定位船的情況下實(shí)施混合氣潛水作業(yè)獲得成功這一實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)。

1 90 m水深混合氣潛水作業(yè)難點(diǎn)

西江23-1油田位于珠江口盆地 XJ04區(qū)塊,該油田主要生產(chǎn)設(shè)施由一個(gè)海上鉆井平臺(tái)和一艘海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪(海洋石油115油輪)組成。油輪靠由1個(gè)系泊浮筒、9條系泊錨鏈及1條動(dòng)力電纜組成的單點(diǎn)系統(tǒng)系泊于該油田,油輪單點(diǎn)系泊系統(tǒng)見(jiàn)圖1。在對(duì)單點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨鏈進(jìn)行ROV水下檢查中發(fā)現(xiàn),海洋石油115油輪單點(diǎn)系泊系統(tǒng)的3號(hào)錨鏈鋼纜(由541根鋼絲編織而成)在水下30～41 m處約40根斷絲。由于ROV的水下檢驗(yàn)工作僅限于一般目視攝像,檢驗(yàn)工作不夠具體細(xì)致,不能形成各方最終認(rèn)可的檢驗(yàn)結(jié)果;與此同時(shí),為保障油輪安全,有關(guān)專(zhuān)家及保險(xiǎn)公司的技術(shù)咨詢(xún)?nèi)藛T提出對(duì)受損錨鏈附件進(jìn)行潛水員的詳細(xì)外觀(guān)及無(wú)損檢測(cè)。

圖1 油輪單點(diǎn)系泊系統(tǒng)示意圖

根據(jù)以往的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),油輪錨鏈鋼纜的上下接頭由于系泊中所受應(yīng)力較大,是整個(gè)系泊系統(tǒng)容易出問(wèn)題的地方,因此是此次潛水員水下作業(yè)工作范圍。

如圖1所示,油輪錨鏈鋼纜下節(jié)點(diǎn)位于水下90 m左右的海床附近,如果采用可支持潛水的動(dòng)力定位船進(jìn)行飽和潛水,該處作業(yè)不存在任何問(wèn)題。但是對(duì)于工作量相對(duì)比較小的深水作業(yè)來(lái)說(shuō),面對(duì)的現(xiàn)狀是:動(dòng)力定位船檔期難以確定,并且作業(yè)費(fèi)用高昂,工期難以保障,動(dòng)員費(fèi)一般為300萬(wàn)美元,日費(fèi)率28萬(wàn)美元左右;而一般的油田守候船日費(fèi)率低(6萬(wàn)～10萬(wàn)人民幣),但通常都不具備動(dòng)力定位功能,即使少部分船有動(dòng)力定位功能,也達(dá)不到支持可潛水作業(yè)所需的第2代動(dòng)力定位的功能,不能實(shí)現(xiàn)不關(guān)車(chē)支持潛水作業(yè)。

由于南海海域風(fēng)向常年由東向西,油輪錨鏈組A大部分時(shí)間位于油輪船艏的前方(圖2),也就是需要檢查的3、2、1號(hào)錨鏈鋼纜的下接頭位于油輪船艏的正前方。如果油田拖輪(守候船)靠泊油輪船艏,系泊并關(guān)車(chē)進(jìn)行90 m水深的潛水作業(yè),一方面由于油輪船艏距離水下接頭比較遠(yuǎn),另一方面由于深度比較深,潛水員幾乎不可能從油輪船艏潛至該下接頭處。

圖2 海洋石油115油輪錨鏈位置圖

2 90 m水深混合氣潛水技術(shù)措施

如何既能讓一般的油田守候船關(guān)車(chē)支持潛水作業(yè),又能讓潛水員位于鋼纜下節(jié)點(diǎn)的正上方垂直下潛,是關(guān)系到10～100倍成本節(jié)約的問(wèn)題,同時(shí)由于油田守候船調(diào)用方便,而動(dòng)力定位船檔期不確定,也是關(guān)系到此項(xiàng)作業(yè)能否在年底季風(fēng)季節(jié)前實(shí)施的問(wèn)題。通過(guò)與潛水專(zhuān)業(yè)人員共同探討,提出如下水深90 m混合氣潛水作業(yè)技術(shù)措施。

在混合氣潛水作業(yè)時(shí),采用潛水支持船利用橡膠碰件靠在海洋石油115油輪船舷一側(cè)以獲得穩(wěn)定的作業(yè)位置。由于油輪沒(méi)有動(dòng)力,所以在作業(yè)期間,需要拖輪(油田守候船)的拖帶(此次水下單次作業(yè)時(shí)間短,考慮用一條拖輪)以使油輪的艏向穩(wěn)定在一定角度。

在潛水支持船靠泊油輪船艏時(shí),由潛水員從潛水支持船攜帶導(dǎo)向繩入水,并將一個(gè)可自由滑動(dòng)的圓環(huán)套在被檢查的錨鏈上,圓環(huán)上方連接導(dǎo)向繩,下方以壓重塊拉緊,可使帶潛水導(dǎo)向繩的圓環(huán)自由滑落;其后在潛水支持船上拉緊掛靠在油輪上的大纜同時(shí)放松其船尾的大纜向油輪預(yù)定位置(即錨纜下接頭的正上方)移動(dòng),整個(gè)過(guò)程中潛水支持船處于關(guān)車(chē)狀態(tài);潛水員通過(guò)垂直的潛水導(dǎo)索,身掛重物垂直下潛,可大大節(jié)省潛水員的體力,實(shí)現(xiàn)下潛至水下90 m的目的。潛水員在水下的活動(dòng)主要依賴(lài)導(dǎo)向繩和潛水支持船的移船。潛水作業(yè)示意圖見(jiàn)圖3。

圖3 海洋石油115油輪90 m水深混合氣潛水作業(yè)示意圖

3 90 m水深混合氣潛水作業(yè)的實(shí)施及效果

針對(duì)南海東部海域的海上環(huán)境和現(xiàn)有資源的實(shí)際情況,利用拖輪拖帶海洋石油115油輪至適宜潛水員混合氣潛水作業(yè)的位置,實(shí)現(xiàn)了潛水員混合氣90 m的水下作業(yè)。南?；旌蠚怏w潛水作業(yè)計(jì)劃海上凈工作時(shí)間為7.5 d(空氣潛水3.5 d,混合氣潛水3 d)左右,實(shí)際作業(yè)過(guò)程中由于9月、10月多個(gè)臺(tái)風(fēng)的影響,9月下旬僅完成部分該組錨鏈的空氣潛水部分作業(yè),90 m混合氣潛水作業(yè)直至10月24、25、26日才得以實(shí)施。潛水隊(duì)不僅完成了所有錨鏈水下檢查工作及受損3號(hào)錨鏈的水下修剪和綁扎,同時(shí)完成了所有的1、2、3號(hào) 3根錨鏈(水下 93、93、92 m)下接頭的水下混合氣潛水檢查。

費(fèi)用方面,由于此次作業(yè)制定了包天氣的總包合同,排除了收取待命費(fèi)的情況?；诠ぷ鲿r(shí)海上多次臺(tái)風(fēng)來(lái)襲的海況,本項(xiàng)目采用了第二次動(dòng)員的方案(此舉雖然少量增加了動(dòng)復(fù)員費(fèi)用,但由于同時(shí)復(fù)員了潛水支持船,大大節(jié)約了支持船的使用費(fèi)用),節(jié)約了總體作業(yè)費(fèi)用,保證了項(xiàng)目的安全順利完成。

從整個(gè)潛水作業(yè)過(guò)程來(lái)看,作業(yè)雖然由于多個(gè)臺(tái)風(fēng)影響而被中斷,但由于使用本地的混合氣潛水人員及裝備,動(dòng)用作業(yè)區(qū)自有的拖輪,使得整個(gè)作業(yè)可以及時(shí)抓住海上的最佳潛水作業(yè)時(shí)間窗,整個(gè)過(guò)程沒(méi)有產(chǎn)生任何額外的待命費(fèi)的現(xiàn)象,總成本小于400萬(wàn)元人民幣;如果動(dòng)用DP2動(dòng)力定位船及飽和潛水人員及裝備,動(dòng)力定位船動(dòng)員費(fèi)300萬(wàn)美元,日費(fèi)25萬(wàn)美元,并且待命費(fèi)數(shù)額也很大。

4 結(jié)束語(yǔ)

南海浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪90 m水深混合氣潛水作業(yè),從南海海上環(huán)境和現(xiàn)有裝備資源的實(shí)際情況出發(fā),利用現(xiàn)有的拖輪拖帶海洋石油115油輪至適宜潛水員混合氣潛水作業(yè)的位置,使用本地的混合氣潛水人員及裝備,不動(dòng)用2代動(dòng)力定位船,實(shí)現(xiàn)了潛水員混合氣水下作業(yè)。整個(gè)作業(yè)可及時(shí)抓住海上的最佳潛水作業(yè)時(shí)間窗,且整個(gè)過(guò)程不需要任何額外的待命費(fèi),經(jīng)濟(jì)效益顯著,為節(jié)約海上油田開(kāi)發(fā)操作費(fèi)用開(kāi)辟了一條新的途徑。